三角形谐振腔加工及装配方法转让专利

申请号 : CN202211560317.1

文献号 : CN115632296B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 李永德

申请人 : 四川图林科技有限责任公司

摘要 :

本发明公开了三角形谐振腔加工及装配方法与方法,包括闭合光路信息采集控制中心、调腔精度分析调整模块以及综合装配参数优化整理模块;闭合光路信息采集控制中心用于采集单位时间的激光发射的实时一次控制闭合光路数据产生的闭合光路数据动态控制信息并传送至调腔精度分析调整模块;调腔精度分析调整模块用于分析所述闭合光路数据动态控制信息并将其生成符合不同模型计算的闭合光路待调整参数数据,并集合成标准的闭合光路数据动态控制信息集;本发明实现了闭合光路数据,不同操作系统之间的闭合光路数据动态控制信息交换,能直接对闭合光路数据进行远程控制优化与调整及分析。

权利要求 :

1.三角形谐振腔加工及装配方法,其特征在于,包括:该方法通过闭合光路信息采集控制中心、调腔精度分析调整模块、综合装配参数优化整理模块实现;

步骤S1:利用闭合光路信息采集控制中心采集单位时间的激光发射的实时一次控制闭合光路数据产生的闭合光路数据动态控制信息并传送至所述调腔精度分析调整模块;

步骤S2:利用调腔精度分析调整模块分析所述闭合光路数据动态控制信息并将其生成符合不同模型计算的闭合光路待调整参数数据,并集合成标准的闭合光路数据动态控制信息集,采用不同模型计算的闭合光路待调整参数数据实时动态传输标准将所述闭合光路数据动态控制信息集发送至所述综合装配参数优化整理模块;

所述调腔精度分析调整模块,算法表达式为:

其中,y(s)表示闭合光路数据综合信息分析存储函数,β表示闭合光路数据的分析存储系数矩阵,Uqw表示闭合光路数据传输的时间分布,Vhj(s)表示闭合光路数据的模型计算值,Zkl表示闭合光路信息出现的频率,M(σ)表示闭合光路数据异常信息的分析函数,Bpo表示存储误差;

所述闭合光路数据动态控制信息集,表达式为:

其中,F(n)表示闭合光路数据动态控制信息集,ζ表示控制闭合光路数据的待调整参数,R(n)表示闭合光路数据传输的时长,N表示控制因子,是常数,y(s)表示闭合光路数据的平面镜之间的角度;

步骤S3:在综合装配参数优化整理模块中接收所述闭合光路数据动态控制信息集并对所述闭合光路数据动态控制信息集中的闭合光路数据动态控制信息按照闭合光路数据的激光发射周期、平面镜之间的角度、球面镜曲率半径与腔长间的稳定性、谐振腔基准边进行优化与调整。

2.根据权利要求1所述的三角形谐振腔加工及装配方法,其特征在于,所述闭合光路数据动态控制信息包括:闭合光路光线强度信息、闭合光路激光发射角度信息、闭合光路数据传输速度信息、闭合光路数据管理信息、闭合光路数据传输距离信息和闭合光路数据平面镜之间的角度信息。

3.根据权利要求1所述的三角形谐振腔加工及装配方法,其特征在于,所述综合装配参数优化整理模块包括:云端控制数据优化与调整界面,用于接收所述闭合光路数据动态控制信息集并对所述闭合光路数据动态控制信息集中的闭合光路数据动态控制信息按照闭合光路数据的激光发射周期、平面镜之间的角度、球面镜曲率半径与腔长间的稳定性、谐振腔基准边进行优化与调整;

闭合光路数据信息调配存取组件,用于动态存取经过优化与调整的所述闭合光路数据动态控制信息;其中,所述闭合光路数据信息调配存取组件包括实时闭合光路数据信息更新组件和闭合光路数据问题追踪组件。

4.根据权利要求3所述的三角形谐振腔加工及装配方法,其特征在于,所述调腔精度分析调整模块包括:

闭合光路数据存储数据集生成单元,用于将所述闭合光路数据动态控制信息生成符合不同模型计算的闭合光路待调整参数数据集合成标准的闭合光路数据动态控制信息集;

闭合光路数据模型计算单元,用于建立不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型并根据该不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型将所述闭合光路数据动态控制信息集发送至所述云端控制数据优化与调整界面。

5.根据权利要求4所述的三角形谐振腔加工及装配方法,其特征在于,所述综合装配参数优化整理模块采用5G远程控制建立或直接通过数据传输召唤在线生成的方式建立不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型,并根据该不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型接收所述调腔精度分析调整模块发送的闭合光路数据动态控制信息集。

6.根据权利要求1所述的三角形谐振腔加工及装配方法,其特征在于,所述综合装配参数优化整理模块建立与所述调腔精度分析调整模块之间的数据传输链路,所述综合装配参数优化整理模块召唤所述闭合光路数据模型计算单元生成的不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型的文本文件并检查不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型的运算方式与闭合光路数据信息调配存取组件中动态存取的不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型的运算方式是否一致;

一致,则所述综合装配参数优化整理模块采用所述闭合光路数据信息调配存取组件中动态存取的不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型的运算方式进行数据传输;

不一致,则所述综合装配参数优化整理模块重新召唤所述闭合光路数据模型计算单元生成的不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型。

7.根据权利要求1所述的三角形谐振腔加工及装配方法,其特征在于,所述实时一次控制闭合光路数据包括:闭合光路数据操作控制在线控制数据、闭合光路数据一体化协调配合在线控制数据和/或闭合光路数据激光异常在线控制数据。

8.根据权利要求3所述的三角形谐振腔加工及装配方法,其特征在于,所述调腔精度分析调整模块通过周期加密上传和主站请求召唤的方式将所述闭合光路数据动态控制信息集发送至云端控制数据优化与调整界面。

9.根据权利要求3所述的三角形谐振腔加工及装配方法,其特征在于,所述调腔精度分析调整模块采用半双工通信文件或全双工通信文件的服务方式将所述闭合光路数据动态控制信息集发送至云端控制数据优化与调整界面。

10.根据权利要求1至7任一项所述的三角形谐振腔加工及装配方法,其特征在于,所述调腔精度分析调整模块通过综合数据网将所述闭合光路数据动态控制信息集发送至所述综合装配参数优化整理模块。

说明书 :

三角形谐振腔加工及装配方法

技术领域

[0001] 本发明涉及谐振腔加工领域,具体涉及三角形谐振腔加工及装配方法。

背景技术

[0002] 在激光应用的许多场合,例如激光打孔、焊接、切割以及激光医疗等微精密加工中,都希望激光器最好能工作在发散角最小光束质量最好的基模状态。传统选模技术(如使用孔径光阑)可以使激光器输出的光束质量提高,但使用孔径光阑在很大程度上限制了模体积,增加了模损耗。
[0003] 高功率激光器件设计的关键是在如何获得尽可能大的模体积和好的横模鉴别能力的同时,实现高功率单模运转,从而既能从激活物质中高效率地提取能量,又能保持高的光束质量。
[0004] 常用的激光谐振腔有稳定腔、非稳腔和临界腔三种。
[0005] 稳定腔的损耗很低,傍轴光线的几何偏折损耗均为零,而且只要腔的菲涅尔数不太小,衍射损耗通常也小到可以忽略,因此在绝大多数中、小功率器件都采用稳定腔。但当我们要求激光器高功率基模运行时,由于稳定腔的基模模体积太小,且与谐振腔镜面尺寸无关,这就意味着增大激活介质的横向尺寸或增大谐振腔镜面尺寸无助于基模激光光束输出功率的提高,反而容易导致激光器的多横模运转,降低输出光束的质量。
[0006] 与一般稳定球面腔相比,非稳腔的波形限制能力显著提高:此外,由于振荡波形为球面波,对工作物质动态折射率畸变等影响比较不敏感,因此用于高增益激光器系统,可获得发散角相当小的高亮度输出光束。非稳腔的损耗主要是傍轴光线的发散损耗,单程的损耗很大,可达百分之几十。为获得高功率输出,工作物质的横向尺寸往往较大,因此衍射损耗可以忽略。由于腔的损耗较大,通常需采用侧面逸出输出耦合,故输出为中心空的环状光束。这种腔调整要求高,且不能用于低增益的或细口径的各类激光器系统中。
[0007] 平行平面腔是临界腔中最广泛应用的一种腔型,它由一平面反射镜和一平面半透半反镜组成。平行平面腔的主要优点是:光束方向性极好(发散角小),模体积较大,比较容易获得单模振荡。平行平面腔的主要缺点是:调整精度要求极高且容易失调,与稳定腔相比,损耗也较大,对小增益器件不大适用。
[0008] 但现在不论激光谐振腔在加工与装配过程中,如何对闭合光路数据进行有效的控制是亟需解决的问题。

发明内容

[0009] 为了克服现有技术存在的缺点与不足,本发明提供三角形谐振腔加工及装配方法。
[0010] 本发明所采用的技术方案是,该方法通过闭合光路信息采集控制中心、调腔精度分析调整模块、综合装配参数优化整理模块实现;
[0011] 步骤S1:利用闭合光路信息采集控制中心采集单位时间的激光发射的实时一次控制闭合光路数据产生的闭合光路数据动态控制信息并传送至所述调腔精度分析调整模块;
[0012] 步骤S2:利用调腔精度分析调整模块分析所述闭合光路数据动态控制信息并将其生成符合不同模型计算的闭合光路待调整参数数据,并集合成标准的闭合光路数据动态控制信息集,采用不同模型计算的闭合光路待调整参数数据实时动态传输标准将所述闭合光路数据动态控制信息集发送至所述综合装配参数优化整理模块;
[0013] 所述调腔精度分析调整模块,算法表达式为:
[0014]
[0015] 其中,y(s)表示闭合光路数据综合信息分析存储函数,β表示闭合光路数据的分析存储系数矩阵,Uqw表示闭合光路数据传输的时间分布,Vhj(s)表示闭合光路数据的模型计算值,Zkl表示闭合光路信息出现的频率,M(σ)表示闭合光路数据异常信息的分析函数,Bpo表示存储误差;
[0016] 所述闭合光路数据动态控制信息集,表达式为:
[0017]
[0018] 其中,F(n)表示闭合光路数据动态控制信息集,ζ表示控制闭合光路数据的待调整参数,R(n)表示闭合光路数据传输的时长,N表示控制因子,是常数,y(s)表示闭合光路数据的平面镜之间的角度;
[0019] 步骤S3:在综合装配参数优化整理模块中接收所述闭合光路数据动态控制信息集并对所述闭合光路数据动态控制信息集中的闭合光路数据动态控制信息按照闭合光路数据的激光发射周期、平面镜之间的角度、球面镜曲率半径与腔长间的稳定性、谐振腔基准边进行优化与调整。
[0020] 进一步地,所述闭合光路数据动态控制信息包括:闭合光路光线强度信息、闭合光路激光发射角度信息、闭合光路数据传输速度信息、闭合光路数据管理信息、闭合光路数据传输距离信息和闭合光路数据平面镜之间的角度信息。
[0021] 进一步地,所述综合装配参数优化整理模块包括:
[0022] 云端控制数据优化与调整界面,用于接收所述闭合光路数据动态控制信息集并对所述闭合光路数据动态控制信息集中的闭合光路数据动态控制信息按照闭合光路数据的激光发射周期、平面镜之间的角度、球面镜曲率半径与腔长间的稳定性、谐振腔基准边进行优化与调整;
[0023] 闭合光路数据信息调配存取组件,用于动态存取经过优化与调整的所述闭合光路数据动态控制信息;其中,所述闭合光路数据信息调配存取组件包括实时闭合光路数据信息更新组件和闭合光路数据问题追踪组件。
[0024] 进一步地,所述调腔精度分析调整模块包括:
[0025] 闭合光路数据存储数据集生成单元,用于将所述闭合光路数据动态控制信息生成符合不同模型计算的闭合光路待调整参数数据集合成标准的闭合光路数据动态控制信息集;
[0026] 闭合光路数据模型计算单元,用于建立不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型并根据该不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型将所述闭合光路数据动态控制信息集发送至所述云端控制数据优化与调整界面。
[0027] 进一步地,所述综合装配参数优化整理模块采用5G远程控制建立或直接通过数据传输召唤在线生成的方式建立不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型,并根据该不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型接收所述调腔精度分析调整模块发送的闭合光路数据动态控制信息集。
[0028] 进一步地,所述综合装配参数优化整理模块建立与所述调腔精度分析调整模块之间的数据传输链路,所述综合装配参数优化整理模块召唤所述闭合光路数据模型计算单元生成的不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型的文本文件并检查不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型的运算方式与闭合光路数据信息调配存取组件中动态存取的不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型的运算方式是否一致;
[0029] 一致,则所述综合装配参数优化整理模块采用所述闭合光路数据信息调配存取组件中动态存取的 不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型的运算方式进行数据传输;
[0030] 不一致,则所述综合装配参数优化整理模块重新召唤所述闭合光路数据模型计算单元生成的不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型。
[0031] 进一步地,所述实时一次控制闭合光路数据包括:闭合光路数据操作控制在线控制数据、闭合光路数据一体化协调配合在线控制数据和/或闭合光路数据激光异常在线控制数据。
[0032] 进一步地,所述调腔精度分析调整模块通过周期加密上传和主站请求召唤的方式将所述闭合光路数据动态控制信息集发送至云端控制数据优化与调整界面。
[0033] 进一步地,所述调腔精度分析调整模块采用半双工通信文件或全双工通信文件的服务方式将所述闭合光路数据动态控制信息集发送至云端控制数据优化与调整界面。
[0034] 进一步地,所述调腔精度分析调整模块通过综合数据网将所述闭合光路数据动态控制信息集发送至所述综合装配参数优化整理模块。
[0035] 有益效果:
[0036] 本发明的技术采用数字化单位时间的激光发射不同模型计算的闭合光路待调整参数数据实时动态传输标准在综合装配参数优化整理模块实现与各单位时间的激光发射直接数据传输的方式,综合装配参数优化整理模块直接从各单位时间的同一调腔精度分析调整模块采集一次闭合光路数据的闭合光路数据动态控制信息,消除了不同厂家的闭合光路数据,不同操作系统上传的闭合光路数据动态控制信息之间差异的影响,实现了不同厂家的闭合光路数据,不同操作系统之间的闭合光路数据动态控制信息交换,所有闭合光路数据动态控制信息统一采集到综合装配参数优化整理模块,实现了综合装配参数优化整理模块直接对单位时间的激光发射的一次闭合光路数据进行远程控制优化与调整及分析。

附图说明

[0037] 此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
[0038] 图1是本发明的三角形谐振腔加工及装配方法的结构示意图;
[0039] 图2是本发明的闭合光路数据动态控制信息模块组成图;
[0040] 图3是本发明的综合装配参数优化整理模块组成图;
[0041] 图4是本发明的调腔精度分析调整模块组成图;
[0042] 图5是实施例中远程控制优化与调整中心建立通信模型的流程图。

具体实施方式

[0043] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
[0044] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合,下面结合附图和有具体实施例对本申请作进一步详细说明。
[0045] 实施例1
[0046] 请参阅图1至图4,图中,本发明的三角形谐振腔加工及装配方法与方法,包括:至少一个闭合光路信息采集控制中心、至少一个调腔精度分析调整模块以及远程控制中心服务器,其工作原理是:
[0047] 步骤S1:利用闭合光路信息采集控制中心采集单位时间的激光发射的实时一次控制闭合光路数据产生的闭合光路数据动态控制信息并传送至所述调腔精度分析调整模块;
[0048] 步骤S2:利用调腔精度分析调整模块分析所述闭合光路数据动态控制信息并将其生成符合不同模型计算的闭合光路待调整参数数据,并集合成标准的闭合光路数据动态控制信息集,采用不同模型计算的闭合光路待调整参数数据实时动态传输标准将所述闭合光路数据动态控制信息集发送至所述综合装配参数优化整理模块;
[0049] 所述调腔精度分析调整模块,算法表达式为:
[0050]
[0051] 其中,y(s)表示闭合光路数据综合信息分析存储函数,β表示闭合光路数据的分析存储系数矩阵,Uqw表示闭合光路数据传输的时间分布,Vhj(s)表示闭合光路数据的模型计算值,Zkl表示闭合光路信息出现的频率,M(σ)表示闭合光路数据异常信息的分析函数,Bpo表示存储误差;
[0052] 所述闭合光路数据动态控制信息集,表达式为:
[0053]
[0054] 其中,F(n)表示闭合光路数据动态控制信息集,ζ表示控制闭合光路数据的待调整参数,R(n)表示闭合光路数据传输的时长,N表示控制因子,是常数,y(s)表示闭合光路数据的平面镜之间的角度;
[0055] 步骤S3:在综合装配参数优化整理模块中接收所述闭合光路数据动态控制信息集并对所述闭合光路数据动态控制信息集中的闭合光路数据动态控制信息按照闭合光路数据的激光发射周期、平面镜之间的角度、球面镜曲率半径与腔长间的稳定性、谐振腔基准边进行优化与调整。
[0056] 对于闭合光路数据动态控制信息,可以包括:闭合光路光线强度信息、闭合光路激光发射角度信息,闭合光路激光发射角度信息,闭合光路数据调配数据,闭合光路数据传输距离信息和闭合光路数据平面镜之间的角度信息等。
[0057] 对于综合装配参数优化整理模块,进一步地,包括云端控制数据优化与调整界面和闭合光路数据信息调配存取组件,其中,云端控制数据优化与调整界面用于接收调腔精度分析调整模块发送的闭合光路数据动态控制信息集并对闭合光路数据动态控制信息集中的闭合光路数据动态控制信息进行优化与调整;闭合光路数据信息调配存取组件包括实时闭合光路数据信息更新组件和闭合光路数据问题追踪组件,用于动态存取经过优化与调整的闭合光路数据动态控制信息。
[0058] 对于所述调腔精度分析调整模块,进一步地,包括闭合光路数据存储数据集生成单元和闭合光路数据模型计算单元。其中,闭合光路数据存储数据集生成单元用于将分析的闭合光路数据动态控制信息生成符合不同模型计算的闭合光路待调整参数数据集合成标准的闭合光路数据动态控制信息集;闭合光路数据模型计算单元用于建立不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型,根据该不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型将闭合光路数据动态控制信息集发送至云端控制数据优化与调整界面。
[0059] 通过闭合光路数据存储数据集生成单元实现了分析闭合光路数据动态控制信息以及将其生成符合不同模型计算的闭合光路待调整参数数据集合成标准的闭合光路数据动态控制信息集的数据集的功能。即将所采集到的基于规约的闭合光路数据动态控制信息生成符合不同模型计算的闭合光路待调整参数数据集合成标准的闭合光路数据动态控制信息集。
[0060] 通过闭合光路数据模型计算单元实现了不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型转换功能,即数据传输模型生成装置建立不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型,并根据该不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型将数据集生成装置生成的闭合光路数据动态控制信息集发送至云端控制数据优化与调整界面。
[0061] 对于综合装配参数优化整理模块,进一步地,采用5G远程控制建立或直接通过数据传输召唤在线生成的方式建立不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型,并根据该不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型接收调腔精度分析调整模块发送的闭合光路数据动态控制信息集。
[0062] 实施例2
[0063] 对于综合装配参数优化整理模块通过数据传输召唤在线生成的方式建立不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型的过程,其流程图如图5所示,包括以下步骤:
[0064] 综合装配参数优化整理模块与调腔精度分析调整模块首先建立两者之间的数据传输链路,然后综合装配参数优化整理模块召唤调腔精度分析调整模块生成的不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型的文本文件,并检查不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型运算方式与闭合光路数据信息调配存取组件中动态存取的不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型的运算方式是否一致;
[0065] 若相同,说明不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型没有改变,则综合装配参数优化整理模块采用闭合光路数据信息调配存取组件中动态存取的不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型的运算方式来进行数据传输;若不相同,说明单位时间的激光发射的在线控制服务器的不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型已经发生了变化,需要重新召唤数据传输模型,执行重新召唤闭合光路数据模型计算单元生成的不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型,再进行数据传输交互数据库。
[0066] 通过上述方式建立不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输模型,将在综合装配参数优化整理模块建立数据传输模型的操作转移到各个单位时间的激光发射的调腔精度分析调整模块来进行,确保了综合装配参数优化整理模块与各个单位时间的激光发射的调腔精度分析调整模块进行不同模型计算的闭合光路待调整参数数据传输时数据传输模型的一致性,实现了综合装配参数优化整理模块的数据传输模型的免维护,减少了主站维护人员工作量。
[0067] 对于实时一次控制闭合光路数据,进一步地,包括闭合光路数据操作控制在线控制数据、闭合光路数据一体化协调配合在线控制数据和/或闭合光路数据激光异常在线控制数据等。
[0068] 作为一种实施方式,调腔精度分析调整模块通过周期加密上传和主站请求召唤的方式将闭合光路数据动态控制信息集发送至云端控制数据优化与调整界面。
[0069] 作为一种实施方式,调腔精度分析调整模块采用半双工通信文件或全双工通信文件的服务方式将闭合光路数据动态控制信息集发送至云端控制数据优化与调整界面。
[0070] 作为一种实施方式,调腔精度分析调整模块与综合装配参数优化整理模块之间通过综合数据网进行数据传输。
[0071] 在本发明描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0072] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解的是,在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种等效的变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。